Applications of microelectromechanical systems (MEMS) and microfabrica- tion have spread to different fields of engineering and science in recent years. Perhaps the most exciting development in the application of MEMS technol- ogy has occurred in the biological and biomedical areas. In addition to key fluidic components, such as microvalves, pumps, and all kinds of novel sensors that can be used for biological and biomedical analysis and mea- surements, many other types of so-called micro total analysis systems (TAS) have been developed.
标签： Applications Technologies Bio-MEMS and
上传时间： 2020-06-06
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微机电系统（MEMS）器件的构成涉及微电子、微机械、微动力、微热力、微流体学、材料、物理、化学、生物等多个领域，形成了多能量域并交叉耦合。为其产品的建模、仿真以及优化设计带来了较大的难度。由于静电驱动的原理简单使其成为MEMS器件中机械动作的主要来源。而梳齿结构在MEMS器件中有广泛的应用：微谐振器、微机械加速度计、微机械陀螺仪、微镜、微镊、微泵等。所以做为MEMS的重要驱动方式和结构形式，静电驱动梳齿结构MEMS器件的耦合场仿真分析以及优化设计对MEMS的开发具有很重要的意义。本课题的研究对静电驱动梳齿结构MEMS器件的设计具有较大的理论研究意义。 本文的研究工作主要包括以下几个方面： 1、采用降阶宏建模技术快速求解静电梳齿驱动器静电－结构耦合问题，降阶建模被用于表示微谐振器的静态动态特性。论文采用降阶建模方法详细分析了静电梳齿驱动器的各参数对所产生静电力以及驱动位移的关系；并对静电梳齿驱动器梳齿电容结构的静电场进行分析和模拟，深入讨论了边缘效应的影响；还对微谐振器动态特性的各个模态进行仿真分析，并计算分析了前六阶模态的频率和谐振幅值。仿真结果表明降阶建模方法能够快速、准确地实现多耦合域的求解。 2、从系统角度出发考虑了各个子系统对叉指式微机械陀螺仪特性的影响，系统详细地分析了与叉指状微机械陀螺仪性能指标－灵敏度密切相关的结构特性、电子电路、加工工艺和空气阻尼，并在此分析的基础上建立了陀螺的统一多学科优化模型并对其进行多学科优化设计。将遗传算法和差分进化算法的全局寻优与陀螺仪系统级优化相结合，证实了遗传算法和差分进化算法在MEMS系统级优化中的可行性，并比较遗传算法和差分进化算法的优化结果，差分进化算法的优化结果较大地改善了器件的性能。 3、从系统角度出发考虑了各个子系统对梳齿式微加速度计特性的影响，在对梳齿式微加速度计各个学科的设计要素进行分析的基础上，对各个子系统分别建立相对独立的优化模型，采用差分进化算法和多目标遗传算法对其进行优化设计。证实了差分进化算法和多目标遗传算法对多个子系统耦合的系统级优化的可行性，并比较了将多目标转换为单目标进行优化和采用多目标进行优化的区别和结果，优化结果使器件的性能得到了改善。
上传时间： 2013-05-15
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高精度惯性加速度计能够实现实时位移检测，在当今民用和军用系统如汽车电子、工业控制、消费电子、卫星火箭和导弹等中间具有广泛的需求。在高精度惯性加速度计中，特别需要稳定的低噪声高灵敏度接口电路。事实上，随着传感器性能的不断提高，接口电路将成为限制整个系统的主要因素。 本论文在分析差动电容式传感器工作原理的基础上，设计了针对电容式加速度计的全差分开环低噪声接口电路。前端电路检测传感器电容的变化，通过积分放大，产生正比于电容波动的电压信号。 本论文采用开关电容电路结构，使得对寄生不敏感，信号灵敏度高，容易与传感器单片集成。为了得到微重力加速度性能，设计电容式位移传感接口电路时，重点研究了噪声问题和系统建模问题。仔细分析了开环传感器中的不同噪声源，并对其中的一些进行了仿真验证。建立了接口电路寄生电容和寄生电阻模型。 为了更好的提高分辨率，降低噪声的影响如放大器失调、1/f噪声、电荷注入、时钟馈通和KT/C噪声，本论文采用了相关双采样技术（CDS）。为了限制接口电路噪声特别是热噪声，着重设计考虑了前置低噪声放大器的设计及优化。由于时钟一直导通，特别设计了低功耗弛豫振荡器，振荡频率为1．5M。为了减小传感器充电基准电压噪声，采用两级核心基准结构设计了高精度基准，电源抑制比高达90dB。 TSMC 0．18μm工艺中的3．3V电压和模型，本论文进行了spectre仿真。 关键词：MEMS；电容式加速度计；接口电路；低噪声放大器；开环检测
上传时间： 2013-05-23
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· 摘要： 通过分析小波分析法中的阈值去噪算法的原理,根据MEMS陀螺仪信号漂移的数学模型,采用了基于小波阈值去噪法对MEMS陀螺仪的输出进行实时消噪处理.并将该算法应用到基于DSP的某MEMS陀螺捷联惯导系统后对系统的MEMS陀螺仪进行零漂试验.通过整个系统试验结果分析,使用小波阈值去噪法对抑制MEMS陀螺仪零漂,改善MEMS陀螺仪的零偏稳定性具有很好的效果,肯定了小波阈值去
上传时间： 2013-04-24
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STM32F4-Discovery MEMS keil&iar例程
上传时间： 2013-04-24
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对基于BCB的圆片级封装工艺进行了研究，该工艺代表了MEMS加速度计传感器封装的发展趋势，是MEMS加速度计产业化的关键。选用3000系列BCB材料进行MEMS传感器的粘结键合工艺试验，解决了圆片级封装问题，在低温250 ℃和适当压力辅助下≤2.5 bar（1 bar=100 kPa）实现了加速度计的圆片级封装，并对相关的旋涂、键合、气氛、压力等诸多工艺参数进行了优化。
上传时间： 2013-11-17
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本电路用于实现模拟MEMS麦克风与麦克风前置放大器的接口，如图1所示。ADMP504由一个MEMS麦克风元件和一个输出放大器组成。ADI公司的MEMS麦克风具有高信噪比(SNR)和平坦的宽带频率响应，堪称高性能、低功耗应用的绝佳选择。
上传时间： 2014-01-16
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对于采用MEMS加速度计和陀螺仪的工业系统而言，优化带宽可能是关键考虑因素。这代表着精度(噪声)与响应时间之间的一种经典权衡。虽然多数MEMS传感器制造商都会给出典型带宽指标，往往还需要验证传感器或整个系统的实际带宽。在确定加速度计和陀螺仪的带宽特性时，一般需要使用振动台或其他机械激励源。要精确确定特性，需要全面了解应用于受测器件(DUT)的运动。在此过程中需要管理多种潜在误差源。在机械带宽测定中，一个常见的误差源是谐振。导致机械谐振的原因有多种，包括激励源维护不当、DUT与激励源耦合不良以及基准传感器放置等。这些误差的隔离十分耗时，可能给至关重要的项目进度带来风险。
上传时间： 2013-11-01
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A MEMS microphone IC is unique among Analog Devices, Inc., products in that its input is an acoustic pressure wave. For this reason, some specifications included in the data sheets for these parts may not be familiar, or familiar specifications may be applied in unfamiliar ways. This application note explains the specifica-tions and terms found in MEMS microphone data sheets so that the microphone can be appropriately designed into a system.
上传时间： 2013-10-31
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摘要:通过对西瓜的力学和物理特性的分析,设计一套以凌阳十六位单片机为控制核心,以MEMS(微机电系统)加速度传感器为检测工具,以FFT(快速傅里叶变换)为信号分析和计算方法的西瓜成熟度快速检测装置.检测过程中,利用对西瓜的敲击产生的振动频率响应,来准确判断西瓜的成熟程度.检测结果将显示在液晶显示器上,包括振动波形,振动频率和成熟度指数,并且进行成熟度等级分类.关键词:MEMS;单片机;西瓜成熟度
上传时间： 2013-10-14
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